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要谈博弈论，便不得不讲到“囚徒困境”。1950年，数学家塔克任斯坦福大学客座教授，在给一些心理学家作讲演时，他用两个囚犯的故事，将当时专家们正研究的一类博弈论问题，作了形象化的解释。从此以后，类似的博弈问题便有了一个专门名称——“囚徒困境”。
塔克的囚犯故事大概是这样讲的：
某一天，一位富翁在家中被杀，财物被盗。警方在侦案过程中，抓到两个犯罪嫌疑人——甲和乙，并从他们的住处搜出被害人家中丢失的财物。但是，他们都否认曾杀过人，辩称是先发现富翁被杀，然后只是顺手牵羊偷了点东西。
警方虽怀疑他们作案，但却没有掌握确切的证据，于是便将两人进行隔离审讯，由地方检察官分别与甲和乙单独谈话。检察官分别对他们两个说：“由于你们的偷盗罪已有确凿的证据，所以可以判你们1年刑期。但是，根据控辩交易制度，如果你坦白并揭发同伙杀人的罪行，我将判你无罪释放，但你的同伙要被判30年。如果你拒不坦白，而被同伙检举，那么你就将被判30年，他被判无罪释放。但是，如果你们两人都坦白交代，那么，你们都要被判15年。”
那么，甲和乙该怎么办呢？他们面临着两难的选择——坦白或抵赖。显然最好的策略是双方都抵赖，结果大家都只被判1年。但是由于两人处于隔离的情况且无法串供，所以每一个人都会从利己的目的出发，选择坦白交代的最佳策略。因为自己坦白交代，而对方抵赖的话，还可以期望得到无罪释放，即使对方也坦白交代，至多也只判15年。而如果自己选择抵赖，对方选择坦白的话，那么自己就得坐30年牢，而对方却会被无罪释放，这显然是最不划算的。出于同样的动机，彼此会考虑到对方选择抵赖的可能性是很小的，所以谁也不会去冒这个险。所以，两人合理的选择是都坦白，原本对双方都有利的策略——抵赖就不会出现。
这就是经典的“囚徒困境”。以整体利益而言，如果两个参与者都合作保持沉默，总体利益更高，结果也比两人背叛对方的情况较佳。但两人均只追求自己个人利益，均衡状况会是两个囚徒都选择背叛，结果两人判决均比合作为高，总体利益较合作为低。这就是“困境”所在。
“囚徒困境”被看成是博弈论的代表性案例，不仅因为其简单易懂，还在于它的现象在日常生活中广泛存在。
囚徒困境结局的出现，都是源于对自己利益的考虑。现代社会中，虽然许多人都明白“背叛”并不能使自己获得最大收益，却仍然要选择“背叛”，也都是利益使然。
现实中，很容易可以找到囚徒困境的例子。两国之间的军备竞赛可以用囚徒困境来描述。两国都可以声称有两种选择：增加军备（背叛），或是达成削减武器协议（合作）。两国都无法肯定对方会遵守协议，因此两国最终会倾向增加军备。似乎自相矛盾的是，虽然增加军备会是两国的“理性”行为，但结果却显得“非理性”，例如会对经济造成损坏等。
两个行业顶尖的大公司打广告战也是一种囚徒困境的例子。若二者同时期发出质量类似的广告，收入增加很少但成本增加。但若不提高广告质量，生意又会被对方夺走。此二公司可以有两种选择：互相达成协议，减少广告的开支；增加广告开支，设法提升广告的质量，压倒对方。若二公司不信任对方，无法合作，背叛成为支配性策略时，二公司将陷入广告战，而广告成本的增加损害了二公司的收益，这就陷入了囚徒困境。在现实中，要互相竞争的公司达成合作协议是较为困难的，多数都会陷入囚徒困境中。
囚徒困境理论告诉我们，囚徒欲想获得最大利益，唯有订立“攻守同盟”，相互抵赖，但其前提条件是：双方的交流不存在阻隔，并且双方的关系是反复博弈而非一次性的。
为什么会出现囚徒困境？主要还是源于人们对自己利益的考虑。囚徒困境是理性的人类社会活动最形象的比喻。它准确地抓住了人性的不信任和需要相互防范的一面。正因为彼此的不信任和防范，现实中生活中许多人都明白“背叛”并不能使自己获得最大收益，却仍然会选择“背叛”。